JPWO2020136822A1 - Airspace management system, airspace management method and program - Google Patents
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Abstract
無人航空機に空域を割り当てる際に、適切に割り当てる。空域管理システム(10)の権限レベル取得手段(112)は、無人航空機(300)ごとに、該無人航空機の運用の権限レベルを取得する。空域レベル取得手段(114)は、一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する。判定手段(122)は、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する。Appropriately allocate airspace when allocating airspace to unmanned aerial vehicles. The authority level acquisition means (112) of the airspace management system (10) acquires the operation authority level of the unmanned aerial vehicle (300) for each unmanned aerial vehicle (300). The airspace level acquisition means (114) acquires an airspace level indicating an allowable range of the authority level in the airspace for each airspace that occupies a certain range. The determination means (122) determines whether the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level.
Description
本発明は、空域管理システム、空域管理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an airspace management system, an airspace management method and a program.
従来、無人航空機(例えばドローン)の運行管理を行う運行管理システム(UAV Traffic Management : UTM)が存在する。UTMは、無人航空機と随時通信を行い、無人航空機の現在位置や予定経路等、無人航空機に関する様々な情報を管理するとともに、適切な飛行経路の提案や決定等を行う。今後、無人航空機が広く普及し、飛行する無人航空機の数が増加した場合に、UTMが自動的に飛行経路の提案や決定を行うことの重要性がより高まると考えられる。 Conventionally, there is an operation management system (UAV Traffic Management: UTM) that manages the operation of unmanned aerial vehicles (for example, drones). The UTM communicates with the unmanned aerial vehicle at any time, manages various information about the unmanned aerial vehicle such as the current position and planned route of the unmanned aerial vehicle, and proposes and decides an appropriate flight route. In the future, when unmanned aerial vehicles become widespread and the number of unmanned aerial vehicles flying increases, it is considered that it will become more important for UTM to automatically propose and determine flight routes.
例えば、下記特許文献1には、気象条件に基づいて無人航空機の飛行経路を補正したり、特定の時刻において他の無人航空機と同一の区画を飛行する場合に他の無人航空機と飛行経路が重複しないようにする技術が開示されている。
For example, in
しかし、上記技術では、十分に柔軟に空域を割り当てることができず、空域を十分に効率的に活用できない恐れや、飛行経路を適切に提案できない恐れがあった。 However, with the above technology, it is not possible to allocate the airspace sufficiently flexibly, and there is a risk that the airspace cannot be utilized sufficiently efficiently and that the flight route cannot be properly proposed.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、無人航空機に空域を割り当てる際に、より適切に割り当てることが出来る空域管理システム、空域管理方法及びプログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an airspace management system, an airspace management method, and a program capable of more appropriately assigning airspace to an unmanned aerial vehicle. ..
上記課題を解決するために、本発明に係る空域管理システムは、無人航空機ごとに、該無人航空機の運用の権限レベルを取得する権限レベル取得手段と、一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得手段と、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the airspace management system according to the present invention provides an authority level acquisition means for acquiring the authority level for operation of the unmanned aircraft for each unmanned aircraft, and an airspace for each airspace that occupies a certain range. An airspace level acquisition means for acquiring an airspace level indicating an allowable range of the authority level in the above, and a determination means for determining whether or not the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level. It is characterized by having.
また、本発明の一態様では、前記権限レベルは、飛行の目的、飛行の方式、前記無人航空機の操縦者の技能、または、前記無人航空機の機体性能に基づいて算出されることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, the authority level is calculated based on the purpose of flight, the method of flight, the skill of the operator of the unmanned aerial vehicle, or the airframe performance of the unmanned aerial vehicle. ..
また、本発明の一態様では、前記空域レベルは、建物の密集度、人口の密集度、動植物の生息の有無、地形、前記無人航空機の混雑度、または、天候に基づいて算出されることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, the airspace level is calculated based on the density of buildings, the density of population, the presence or absence of flora and fauna, the terrain, the congestion of the unmanned aerial vehicle, or the weather. It is a feature.
また、本発明の一態様では、さらに、前記無人航空機が飛行可能な前記空域を表す飛行可能空域情報を生成する飛行可能空域情報生成手段を有することを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention is further characterized by having a flightable airspace information generating means for generating flightable airspace information representing the airspace in which the unmanned aerial vehicle can fly.
また、本発明の一態様では、さらに、前記無人航空機が飛行を開始する位置である出発位置と終了する位置である到着位置を表す発着位置情報と、前記無人航空機が飛行を開始する時刻である出発時刻と終了する時刻である到着時刻を表す発着時刻情報と、を含む飛行申請を取得する申請取得手段と、前記飛行申請に基づいて飛行経路を生成する飛行経路生成手段と、を有し、前記判定手段は、さらに、前記飛行申請に基づいて、前記出発時刻から前記到着時刻にかけて、前記出発位置と前記到着位置とを結ぶ前記飛行経路が生成できるか否か判定し、前記飛行経路生成手段は、前記飛行経路が生成できる場合に前記飛行経路を生成する、ことを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, there are departure / arrival position information indicating a departure position which is a position where the unmanned aircraft starts flying and an arrival position which is a position where the unmanned aircraft ends, and a time when the unmanned aircraft starts flying. It has an application acquisition means for acquiring a flight application including departure and arrival time information indicating an arrival time which is a departure time and an end time, and a flight route generation means for generating a flight route based on the flight application. Based on the flight application, the determination means further determines whether or not the flight path connecting the departure position and the arrival position can be generated from the departure time to the arrival time, and the flight path generation means. Is characterized in that the flight path is generated when the flight path can be generated.
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記飛行申請が取得された時刻が前記出発時刻より所定の時間以上早い場合に、前記飛行申請と前記出発時刻に更新された前記飛行可能空域情報とに基づいて、前記飛行経路が生成できるか否かを前記出発時刻に再度判定し、前記飛行経路生成手段は、前記飛行経路が前記出発時刻に生成できないと判定された場合に、前記飛行申請を取得した時に生成された前記飛行経路を削除し、該飛行経路と異なる代替飛行経路を生成する、ことを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, the determination means determines the flight application and the flightable airspace updated to the departure time when the flight application is acquired at a predetermined time or more earlier than the departure time. Based on the information, it is determined again at the departure time whether or not the flight path can be generated, and the flight path generating means determines that the flight path cannot be generated at the departure time. The flight path generated when the application is obtained is deleted, and an alternative flight path different from the flight path is generated.
また、本発明の一態様では、さらに、前記飛行経路生成手段により生成された前記飛行経路に基づいて、前記無人航空機の飛行を制御する無人航空機制御手段を有することを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention is further characterized by having an unmanned aerial vehicle control means for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle based on the flight path generated by the flight path generating means.
また、本発明の一態様では、前記判定手段は、前記空域ごとに、前記権限レベルが前記空域レベルよりも所定の値以上大きい場合に、当該空域が飛行可能な空域であると判定することを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, the determination means determines that the airspace is a flightable airspace when the authority level is higher than the airspace level by a predetermined value or more for each airspace. It is a feature.
また、本発明の一態様では、前記空域レベルは、前記飛行申請が取得された時刻から前記出発時刻にかけて、単位時間ごとに積算または平均して算出された値であることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, the airspace level is a value calculated by integrating or averaging every unit time from the time when the flight application is acquired to the departure time.
また、本発明の一態様では、さらに、前記無人航空機が飛行を開始する位置である出発位置と終了する位置である到着位置を表す発着位置情報と、前記無人航空機が飛行を開始する時刻である出発時刻と終了する時刻である到着時刻を表す発着時刻情報と、を含む飛行申請を取得する申請取得手段と、前記飛行申請に基づいて飛行経路を生成するとともに、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、前記無人航空機に許容される前記飛行経路の幅を設定する飛行経路生成手段と、を有し、前記混雑度は、前記空域ごとに、前記幅を有する前記飛行経路と重複する数に応じて設定される、ことを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, there are departure / arrival position information indicating a departure position which is a position where the unmanned aircraft starts flying and an arrival position which is a position where the unmanned aircraft ends, and a time when the unmanned aircraft starts flying. An application acquisition means for acquiring a flight application including departure and arrival time information indicating an arrival time which is a departure time and an end time, a flight route is generated based on the flight application, and the authority level and the airspace level are set. Based on that, it has a flight path generating means for setting the width of the flight path allowed for the unmanned aircraft, and the degree of congestion is a number overlapping with the flight path having the width for each airspace. It is characterized in that it is set according to the situation.
本発明に係る空域管理方法は、無人航空機ごとに、該無人航空機の運用の権限レベルを取得する権限レベル取得ステップと、一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得ステップと、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。 The airspace management method according to the present invention allows for each unmanned aerial vehicle an authority level acquisition step for acquiring the authority level for operation of the unmanned aerial vehicle, and for each airspace that occupies a certain range, the authority level in the airspace is allowed. It is characterized by including an airspace level acquisition step for acquiring an airspace level indicating a range, and a determination step for determining whether or not the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level. ..
本発明に係るプログラムは、無人航空機ごとに、該無人航空機の運用の権限レベルを取得する権限レベル取得手段、一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得手段、及び、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The program according to the present invention shows, for each unmanned aerial vehicle, an authority level acquisition means for acquiring the authority level for operating the unmanned aerial vehicle, and for each airspace that occupies a certain range, the permissible range of the authority level in the airspace. It is characterized in that the computer functions as an airspace level acquisition means for acquiring an airspace level and a determination means for determining whether or not the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level. ..
本発明によれば、無人航空機に空域を割り当てる際に、より適切に割り当てることが出来る。 According to the present invention, when allocating airspace to an unmanned aerial vehicle, it can be allocated more appropriately.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。まず、本発明によって実現される無人航空機300の飛行の全体像について、概要を説明する。図1は、空域管理システム10によって承認された空域を、無人航空機300が飛行する様子を示す図である。
Hereinafter, preferred embodiments (hereinafter referred to as embodiments) for carrying out the present invention will be described. First, an outline of the overall flight of the unmanned
図1に示すように、ユーザは、例えばタブレットコンピュータである支援装置200を所持している。まず、ユーザは、支援装置200に対して、出発位置Sと到着位置Gを表す発着位置情報と、出発時刻と到着時刻を表す発着時刻情報と、を含む飛行申請を入力する。ここで、出発位置Sは、無人航空機が飛行を開始する位置であり、到着位置Gは、無人航空機が飛行を終了する位置である。また、出発時刻は、無人航空機が飛行を開始する時刻であり、到着時刻は、無人航空機が飛行を終了する時刻である。支援装置200に入力された飛行申請は、インターネットや無線LAN等を介してサーバ100に送信される。
As shown in FIG. 1, the user possesses a
ここで、サーバ100は、支援装置200から取得した飛行申請等の要求に対して情報や処理結果を提供する情報処理装置である。サーバ100は、当該飛行申請に基づいて、飛行を承認できる空域のみを経由する飛行経路計画を作成し、飛行申請に対して承認する。そして、飛行申請に含まれる出発時刻になると、無人航空機300は、出発位置Sから到着位置Gにかけて、自律飛行あるいはユーザ(操縦者)による手動操作によって飛行する。
Here, the
無人航空機300は、人が搭乗しない航空機であり、例えば、バッテリーで駆動する無人航空機300(いわゆるドローン)やエンジンで駆動する無人航空機300である。例えば、無人航空機300は、商品や郵便物などの荷物を搭載可能であってよい。無人航空機300は、例えば、配送先に飛行して荷物を配送したり、集荷先に飛行して荷物を集荷したりする目的で飛行する。また、後述するように、無人航空機300は、種々の目的で飛行してよく、荷物の運搬以外にも、例えば、撮影、気象情報の検出、警備、又は農薬散布等の目的で飛行してもよい。
The unmanned
また、本実施形態では、1台の支援装置200及び1台の無人航空機300が空域管理システム10に含まれる場合を説明するが、空域管理システム10には、複数台の支援装置200及び複数台の無人航空機300が含まれていてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where one
上記により、無人航空機300は、空域管理システム10によって、より適切に割り当てられた空域のみを飛行することができる。以下、空域管理システム10の詳細について説明する。
As described above, the unmanned
図2は、空域管理システム10の機能的構成を示すブロック図である。空域管理システム10は、サーバ100と、支援装置200と、無人航空機300と、を有する。サーバ100は、取得部110と、サーバ制御部120と、記憶部130と、サーバ通信部140と、を有する。支援装置200は、入力部202と、表示部204と、支援装置通信部206と、支援装置制御部208と、を有する。無人航空機300は、無人航空機通信部302と、センサ部304と、無人航空機制御部306と、を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
取得部110は、権限レベル取得部112と、空域レベル取得部114と、飛行申請取得部116と、を有する。権限レベル取得部112は、無人航空機300ごとに、該無人航空機300の運用の権限レベルを取得する。具体的には、例えば、権限レベル取得部112は、飛行の目的、飛行の方式、無人航空機300の操縦者の技能、または、無人航空機300の機体性能に基づいて算出される権限レベルを取得する。権限レベルは、権限レベルテーブルに基づいて、算出される。
The
図3は、権限レベルテーブルの一例を示す図である。権限レベルテーブルは、プロファイルフィールドと、項目フィールドと、値フィールドと、スコアフィールドとを有する。プロファイルフィールド及び項目フィールドは、権限レベルを算出する為の項目の大分類及び小分類を表す。例えば、プロファイルフィールドには、飛行に関するオペレーション、操縦者、機体仕様といった値が設定される。項目フィールドは、飛行に関するオペレーションの下位概念として、飛行の目的や飛行の方式という値が設定される。また、項目フィールドは、無人航空機300の操縦者の技能の下位概念として操縦者の経験の長さという値が設定される。また、項目フィールドは、無人航空機300の機体性能の下位概念として、無人航空機300の最高速度やセンサ精度という値が設定される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the authority level table. The authorization level table has a profile field, an item field, a value field, and a score field. The profile field and the item field represent the major classification and the minor classification of the item for calculating the authority level. For example, in the profile field, values such as flight operation, operator, and aircraft specifications are set. In the item field, values such as the purpose of flight and the method of flight are set as a subordinate concept of the operation related to flight. Further, in the item field, a value of the length of experience of the operator is set as a subordinate concept of the skill of the operator of the unmanned
値フィールドは、項目ごとに、権限レベルを評価する為の基準値が設定される。例えば、値フィールドは、飛行の目的と関連付けて、ホビー、商業及び緊急という値が設定される。項目フィールドのホビーという値は、ユーザが個人的に楽しむ目的等の趣味が目的であることを表す。商業という値は、荷物を搬送する等の営利目的であることを表す。緊急という値は、遭難者の捜査や災害時の調査等の緊急目的であることを表す。 In the value field, a reference value for evaluating the authority level is set for each item. For example, the value field is set to the values Hobby, Commercial and Emergency in association with the purpose of the flight. The value of hobby in the item field indicates that the purpose is a hobby such as a purpose for the user to personally enjoy. The value of commerce indicates that it is for commercial purposes such as transporting cargo. The value of urgent indicates that it is an urgent purpose such as an investigation of a victim or an investigation in the event of a disaster.
また、値フィールドは、飛行の方式と関連付けて、手動操作及び自律飛行という値が設定される。項目フィールドの手動操作という値は、無人航空機300がユーザによって手動で操作されて飛行することを表す。項目フィールドの自律飛行という値は、無人航空機300が、予めが記憶されたプログラムに従って自動で飛行することを表す。
In addition, the value field is associated with the flight method, and the values of manual operation and autonomous flight are set. The value of manual operation in the item field indicates that the unmanned
また、値フィールドは、経験の長さと関連付けて、6か月未満、6から12か月、1年から2年及び2年以上いう値が設定される。当該項目フィールドの値は、それぞれ無人航空機300を操縦するユーザの操縦歴の長さを表す。
In addition, the value field is set to a value of less than 6 months, 6 to 12 months, 1 year to 2 years, and 2 years or more in relation to the length of experience. The value of the item field represents the length of the flight history of the user who operates the unmanned
また、値フィールドは、最高速度と関連付けて、50km/h未満及び50km/h以上という値が設定される。当該項目フィールドの値は、無人航空機300の最高速度の仕様を表す。
Further, in the value field, values of less than 50 km / h and 50 km / h or more are set in association with the maximum speed. The value in the item field represents the maximum speed specification of the unmanned
また、値フィールドは、センサ精度と関連付けて、1m未満及び1m以上という値が設定される。当該項目フィールドの値は、無人航空機300の現在位置を検出するセンサの精度を表す。当該項目フィールドの値は、センサ感度の仕様を表す。
Further, in the value field, values of less than 1 m and 1 m or more are set in association with the sensor accuracy. The value in the item field represents the accuracy of the sensor that detects the current position of the unmanned
スコアフィールドは、値フィールドと関連付けて、権限レベルを算出するためのスコアが設定される。例えば、スコアフィールドは、値フィールドのホビー、商業及び緊急とそれぞれ関連づけて、10、20、及び50というスコアが設定される。ここで、飛行の目的がホビー目的である場合よりも商業目的や緊急目的である場合の方が、より運用に柔軟性を持たせる必要がある。その為、商業及び緊急と関連付けられたスコアフィールドには、ホビーと関連付けられた10より大きい20及び50というスコアが設定されている。
The score field is associated with the value field, and a score for calculating the authority level is set. For example, the score field is set with scores of 10, 20, and 50 in association with the hobby, commercial, and emergency value fields, respectively. Here, it is necessary to make the operation more flexible when the purpose of the flight is a commercial purpose or an emergency purpose than when the purpose is a hobby purpose. Therefore, the score fields associated with commercial and urgent are set to
また、スコアフィールドは、値フィールドの手動操作及び自律飛行とそれぞれ関連づけて、10及び20というスコアが設定される。自律飛行を行う場合、手動操作によって飛行する場合よりも、安定して(例えば、予定の時刻や経路の通りに)飛行できる可能性が高い。その為、自律飛行と関連付けられたスコアフィールドには、手動操作と関連付けられた10より大きい20というスコアが設定されている。 In addition, the score field is set with scores of 10 and 20 in association with the manual operation of the value field and the autonomous flight, respectively. When performing autonomous flight, it is more likely that the flight can be more stable (for example, according to the scheduled time and route) than when flying manually. Therefore, the score field associated with autonomous flight is set to a score of 20, which is greater than 10 associated with manual operation.
また、スコアフィールドは、値フィールドの6か月未満、6から12か月、1年から2年及び2年以上とそれぞれ関連づけて、10、20、50及び80というスコアが設定される。操縦者の経験が長い程操縦者の操縦技術が向上することは一般的である為、操縦者の経験が長い程安定して飛行できる可能性が高い。その為、自律飛行と関連付けられたスコアフィールドには、関連付けられた値フィールドに設定された値が長い程、大きなスコアが設定される。 In addition, the score field is associated with the value field of less than 6 months, 6 to 12 months, 1 year to 2 years, and 2 years or more, respectively, and scores of 10, 20, 50, and 80 are set. Since it is common that the longer the operator's experience is, the better the operator's maneuvering skills are, the longer the operator's experience is, the more likely it is that the flight will be stable. Therefore, in the score field associated with autonomous flight, the longer the value set in the associated value field, the larger the score is set.
また、スコアフィールドは、値フィールドの50km/h未満及び50km/h以上とそれぞれ関連づけて、10及び30というスコアが設定される。さらに、スコアフィールドは、値フィールドの1m未満及び1m以上とそれぞれ関連づけて、10及び30というスコアが設定される。機体性能が高い程、安定して飛行できる可能性が高い。その為、自律飛行と関連付けられたスコアフィールドには、関連付けられた値フィールドに設定された機体性能の値が高い程、大きなスコアが設定される。 Further, the score field is associated with the value field of less than 50 km / h and 50 km / h or more, respectively, and scores of 10 and 30 are set. Further, the score field is associated with the value field of less than 1 m and 1 m or more, respectively, and scores of 10 and 30 are set. The higher the aircraft performance, the higher the possibility of stable flight. Therefore, in the score field associated with autonomous flight, the higher the value of the aircraft performance set in the associated value field, the larger the score is set.
なお、権限レベルテーブルは、操縦者と関連付けて、経験の長さだけでなく、飛行申請の直近における操縦の頻度や、過去の事故発生確率等を項目フィールドに有していてもよい。直近における操縦の頻度や、過去の事故発生確率によって、事故発生確率を予測できることから、より適切な権限レベルを算出できる。 In addition, the authority level table may have not only the length of experience but also the frequency of maneuvering in the latest flight application, the probability of accident occurrence in the past, and the like in the item field in association with the operator. Since the accident occurrence probability can be predicted from the latest maneuvering frequency and the past accident occurrence probability, a more appropriate authority level can be calculated.
また、権限レベルテーブルは、機体仕様と関連付けて、最高速度、センサ精度だけでなく、機体名称、ソフトウェアのバージョン、重量、バッテリの商品名、リコールの有無等を項目フィールドに有していてもよい。ソフトウェアやバッテリの新しさに応じて、事故発生確率を予測できることから、より適切な権限レベルを算出できる。 In addition, the authority level table may have not only the maximum speed and sensor accuracy but also the aircraft name, software version, weight, battery product name, recall status, etc. in the item fields in association with the aircraft specifications. .. Since the probability of accident occurrence can be predicted according to the newness of software and battery, a more appropriate authority level can be calculated.
権限レベル取得部112は、後述する飛行申請に含まれる飛行の目的、飛行の方式、無人航空機300の操縦者の技能または無人航空機300の機体性能とそれぞれ関連付けられたスコアを合算することで権限レベルを取得する。具体的には、例えば、操縦歴が1年6か月であるユーザが、ホビー目的で手動操作により無人航空機300を飛行させることを申請したとする。また、当該無人航空機300の機体仕様は、最高速度が30km/hでセンサ精度は3mであるとする。この場合、権限レベル取得部112は、値フィールドのホビー、手動操作、1年から2年、50km/h未満及び1m以上とそれぞれ関連付けられたスコアフィールドのスコアを合算する。すなわち、権限レベル取得部112は、90という権限レベルを取得する。
The authority
空域レベル取得部114は、一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する。ここで、権限レベルの許容される範囲とは、所定の値を下限とする数値範囲(例えば、50以上であることを示す範囲)や、所定のランク(例えば、AランクからCランクの間であることを示す範囲)等を表す。具体的には、例えば、空域レベルは、建物の密集度、人口の密集度、動植物の生息の有無、地形、無人航空機300の混雑度、または、天候に基づいて算出される。空域レベルは、空域レベルテーブルに基づいて、算出される。
The airspace
ここで、空域は、一定の範囲を占める領域である。具体的には、例えば、空域は、地図上で南北方向及ぶ東西方向にそれぞれ10mごとに区切った場合に、1区画が占める領域である。空域については、後で図6及び図7で具体例を示して説明する。 Here, the airspace is an area that occupies a certain range. Specifically, for example, the airspace is an area occupied by one section when divided by 10 m in the north-south direction and the east-west direction on the map. The airspace will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.
図4は、空域レベルテーブルの一例を示す図である。空域レベルテーブルは、プロファイルフィールドと、項目フィールドと、値フィールドと、スコアフィールドとを有する。プロファイルフィールド及び項目フィールドは、空域レベルを算出する為の項目の大分類及び小分類を表す。例えば、プロファイルフィールドには、空域に関する建物密集度、人口密集度、動植物生息、混雑度及び天候といった値が設定される。項目フィールドは、動植物生息に関するオペレーションの下位概念として、植物及び動物という値が設定される。また、項目フィールドは、天候の下位概念として雨量及び風速という値が設定される。なお、項目フィールドは、値が設定されない箇所があってもよい。 FIG. 4 is a diagram showing an example of an airspace level table. The airspace level table has a profile field, an item field, a value field, and a score field. The profile field and the item field represent the major classification and the minor classification of the item for calculating the airspace level. For example, in the profile field, values such as building density, population density, flora and fauna habitat, congestion degree, and weather regarding the airspace are set. In the item field, the values of plants and animals are set as a subordinate concept of the operation related to animal and plant habitat. In the item field, values of rainfall and wind speed are set as subordinate concepts of weather. In the item field, there may be a place where a value is not set.
値フィールドは、項目ごとに、空域レベルを評価する為の基準値が設定される。例えば、値フィールドは、プロファイルフィールドの建物密集度と関連付けて、5棟未満及び6棟以上という値が設定される。項目フィールドの各値は、該当する空域における建造物の棟数を表す。 In the value field, a reference value for evaluating the airspace level is set for each item. For example, the value field is set to a value of less than 5 buildings and 6 or more buildings in association with the building density of the profile field. Each value in the item field represents the number of buildings in the applicable airspace.
また、値フィールドは、プロファイルフィールドの人口密集度と関連付けて、10人/km2以上及び10人/km2未満という値が設定される。項目フィールドの各値は、該当する空域における1平方キロメートルあたりの人の数を表す。Further, the value field is set with a value of 10 people / km 2 or more and 10 people / km 2 or less in association with the population density of the profile field. Each value in the item field represents the number of people per square kilometer in the relevant airspace.
また、値フィールドは、項目フィールドの植物及び動物と関連付けて、それぞれ有及び無という値が設定される。項目フィールドの有及び無という値は、それぞれ該当する空域において飛行の障害となる動物及び植物の有無を表す。 In addition, the value field is associated with the plant and animal of the item field, and the values of yes and no are set, respectively. The values of Yes and No in the item field indicate the presence or absence of animals and plants that hinder flight in the corresponding airspace, respectively.
また、値フィールドは、プロファイルフィールドの混雑度と関連付けて、2台以下、3から7台、及び、8台以上という値が設定される。各値は、当該空域において、無人航空機300の混雑度を表す。具体的には、例えば、図5は、中心が混雑度評価の対象となる空域であって、当該空域を中心として東西南北に100m以内の領域において飛行中の無人航空機300を表す図である。図5左図は、当該空域の混雑度が低い場合であって、当該領域に含まれる1個の空域に1台の無人航空機300が飛行している状態を表している。同様に、図5中図は、当該空域の混雑度が中程度である場合であって、当該領域に含まれる3個の空域にそれぞれ1台の無人航空機300が飛行していることを表している。同様に、図5右図は、当該空域の混雑度が高い場合であって、当該領域に含まれる8個の空域に、それぞれ1台の無人航空機300が飛行している状態を表している。
Further, the value field is set with a value of 2 or less, 3 to 7 and 8 or more in association with the degree of congestion of the profile field. Each value represents the degree of congestion of the unmanned
また、値フィールドは、項目フィールドの雨量と関連付けて、1mm/h未満及び1mm/h以上という値が設定される。さらに、値フィールドは、項目フィールドの風速と関連付けて、1m/s未満及び1m/s以上という値が設定される。当該値は、それぞれ、該当する空域における雨量及び風速を表す。 Further, the value field is set to a value of less than 1 mm / h and 1 mm / h or more in association with the amount of rainfall in the item field. Further, the value field is set with values of less than 1 m / s and 1 m / s or more in association with the wind speed of the item field. The values represent rainfall and wind speed in the relevant airspace, respectively.
スコアフィールドは、値フィールドと関連付けて、空域レベルを算出するためのスコアが設定される。例えば、スコアフィールドは、値フィールドの5棟未満及び6棟以上という値とそれぞれ関連づけて、10及び30というスコアが設定される。ここで、該当する空域に多くの建物が建造されている場合、当該空域を飛行してよいか否かの判断はより慎重を期する必要がある。そこで、スコアフィールドのスコアは、6棟以上という大きい建物密集度と関連付けられたスコアよりも、5棟未満という小さい建物密集度と関連付けられたスコアが小さくなるように設定される。 The score field is associated with the value field, and a score for calculating the airspace level is set. For example, the score field is associated with the values of less than 5 buildings and 6 or more buildings in the value field, and scores of 10 and 30, respectively, are set. Here, when many buildings are built in the relevant airspace, it is necessary to be more careful in determining whether or not to fly in the relevant airspace. Therefore, the score in the score field is set so that the score associated with the small building density of less than 5 buildings is smaller than the score associated with the large building density of 6 or more buildings.
また、スコアフィールドは、値フィールドの10人/km2以上及び10人/km2未満とそれぞれ関連づけて、10及び30というスコアが設定される。建物密集度と同様、スコアフィールドのスコアは、10人/km2以上という大きい人口密集度と関連付けられたスコアよりも、10人/km2未満という小さい建物密集度と関連付けられたスコアが小さくなるように設定される。Further, in the score field, scores of 10 and 30 are set in association with the value field of 10 persons / km 2 or more and 10 persons / km 2 or less, respectively. Similar to building density, the score in the scorefield is less associated with a smaller building density of less than 10 people / km 2 than the score associated with a higher population density of 10 people / km 2 or greater. Is set.
また、スコアフィールドは、値フィールドの無及び有とそれぞれ関連づけて、0及び20というスコアが設定される。上記と同様、スコアフィールドのスコアは、有と関連付けられたスコアよりも、無と関連付けられたスコアが小さくなるように設定される。 In addition, the score field is associated with the absence and presence of the value field, respectively, and scores of 0 and 20 are set. Similar to the above, the score in the score field is set so that the score associated with none is smaller than the score associated with yes.
また、スコアフィールドは、値フィールドの2台以下、3から7台、及び、8台以上という値とそれぞれ関連づけて、0、20、及び、50というスコアが設定される。ここで、該当する空域に多くの無人航空機300が飛行している場合、当該空域を飛行してよいか否かの判断はより慎重を期する必要がある。そこで、スコアフィールドのスコアは、関連付けられた混雑度が高い程、高いスコアが設定される。
Further, in the score field, scores of 0, 20, and 50 are set in association with the values of 2 or less, 3 to 7, and 8 or more in the value field, respectively. Here, when many unmanned
また、スコアフィールドは、値フィールドの1mm/h未満及び1mm/h以上という値とそれぞれ関連づけて、0及び30というスコアが設定される。さらに、スコアフィールドは、値フィールドの1m/s未満及び1m/s以上という値とそれぞれ関連づけて、0及び30というスコアが設定される。ここで、該当する空域の天候が不順であるほど、当該空域を飛行してよいか否かの判断はより慎重を期する必要がある。そこで、スコアフィールドのスコアは、雨量が多いほど、また、風速が強いほど、高いスコアが設定される。 Further, in the score field, scores of 0 and 30 are set in association with the values of less than 1 mm / h and 1 mm / h or more of the value field, respectively. Further, the score field is set with scores of 0 and 30, respectively, in association with the values of less than 1 m / s and 1 m / s or more of the value field. Here, the more unseasonable the weather in the relevant airspace is, the more careful it is necessary to determine whether or not to fly in the relevant airspace. Therefore, the score in the score field is set higher as the amount of rainfall increases and the wind speed increases.
空域レベル取得部114は、空域ごとに全ての項目と関連付けられたスコアを合算することで空域レベルを取得する。具体的には、対象となる空域に建物が3棟建造されており、人口密集度が5人であり、動植物は生息しておらず、混雑度が5台であり、雨量は0mm/hであり、風速は0m/sであるとする。この場合、空域レベル取得部114は、値フィールドの5棟未満、人口密集度の10人/km2未満、動物及び植物の無、混雑度の3から7台、雨量の1mm/h未満及び風速の1m/s未満と関連付けられたスコアを合算する。すなわち、空域レベル取得部114は、40という空域レベルを取得する。The airspace
なお、空域レベルは、飛行申請が取得された時刻から出発時刻にかけて、単位時間ごとに積算または平均して算出された値であってもよい。具体的には、例えば、各空域における実際の人口密集度、混雑度及び天候は、時刻によって変化する。従って、空域レベルは、飛行申請が取得された時刻から出発時刻にかけて、1時間ごとの各空域におけるスコアを積算または平均して算出された値であってもよい。 The airspace level may be a value calculated by accumulating or averaging every unit time from the time when the flight application is acquired to the departure time. Specifically, for example, the actual population density, congestion, and weather in each airspace vary with time. Therefore, the airspace level may be a value calculated by integrating or averaging the scores in each airspace every hour from the time when the flight application is obtained to the departure time.
また、上記において、権限レベル及び空域レベルが数値で表される場合について説明したが、権限レベルと空域レベルが比較可能であれば、権限レベル及び空域レベルは、アルファベット等で表されてもよい。 Further, although the case where the authority level and the airspace level are represented by numerical values has been described above, the authority level and the airspace level may be represented by alphabets or the like as long as the authority level and the airspace level can be compared.
上記のように、空域レベルを算出するための要素として建物密集度を考慮することにより、電波干渉、電波の途絶等による事故が発生する可能性を低減できる。また、人口密集度を考慮することにより、墜落が生じた場合における人的被害を軽減できる。また、植物の有無を考慮することにより、樹木への衝突を防止できるだけでなく、仮に墜落した場合に無人航空機300の回収が容易になる。また、動物の有無を考慮することにより、飛行する鳥との衝突するリスクを軽減できる。また、混雑度を考慮することにより、無人航空機300同士の接触を回避できる。また、天候を考慮することにより、集中豪雨などの突発的な天候変化による墜落を回避できる。
As described above, by considering the building density as an element for calculating the airspace level, it is possible to reduce the possibility of an accident due to radio wave interference, radio wave interruption, or the like. In addition, by considering the population density, it is possible to reduce human damage in the event of a crash. Further, by considering the presence or absence of plants, not only can the collision with the trees be prevented, but also the unmanned
また、空域レベルテーブルは、プロファイルフィールドや項目フィールドに、地形の高低差や、住宅地、農地、工業地、政府関連施設の有無、電力施設の有無等の地上の特徴等が含まれてもよい。地形を考慮することにより、崖や橋梁との衝突を回避できる。また、地上の特徴を考慮することにより、墜落した際の被害の大きさを考慮して空域レベルを設定することができる。 In addition, the airspace level table may include the height difference of the terrain, the presence or absence of residential areas, agricultural land, industrial areas, government-related facilities, the presence or absence of power facilities, and other ground features in the profile field and item field. .. By considering the terrain, collisions with cliffs and bridges can be avoided. In addition, by considering the characteristics of the ground, it is possible to set the airspace level in consideration of the magnitude of damage in the event of a crash.
飛行申請取得部116は、無人航空機300が飛行を開始する位置である出発位置Sと終了する位置である到着位置Gを表す発着位置情報と、無人航空機300が飛行を開始する時刻である出発時刻と終了する時刻である到着時刻を表す発着時刻情報と、を含む飛行申請を取得する。具体的には、例えば、ユーザは、支援装置200に対して、出発位置Sと到着位置Gを表す発着位置情報と、出発時刻と到着時刻を表す発着時刻情報と、入力する。また、ユーザは、支援装置200に対して、飛行の目的、飛行の方式、経験の長さ、最高速度及び精査精度等の権限レベルを算出する為に必要な情報を入力する。これにより、支援装置200は、権限レベルを算出する為に必要な情報及び飛行経路を生成するための情報を含む飛行申請を生成する。飛行申請取得部116は、無線LANやインターネット等に通信網を介して、支援装置200から飛行申請を取得する。なお、飛行申請には、ユーザが希望する飛行経路に関する情報が含まれていてもよい。
The flight
サーバ制御部120は、例えば、少なくとも1つのマイクロプロセッサを含む。サーバ制御部120は、記憶部130に記憶されたプログラムやデータに従って処理を実行する。具体的には、サーバ制御部120は、判定部122と、飛行可能空域情報生成部124と、飛行経路生成部126と、を含む。
The
判定部122は、権限レベル及び空域レベルに基づいて、所与の空域において無人航空機300が飛行可能か判定する。具体的には、例えば、判定部122は、所与の空域において、当該空域の空域レベルと権限レベルの大きさを比較し、権限レベルの方が大きい場合に当該空域が飛行可能であると判定する。空域レベルと権限レベルがアルファベットで表される場合は、判定部122は、権限レベルと空域レベルとをアルファベット順に基づいて、所与の空域において無人航空機300が飛行可能か判定してもよい。
The
例えば、権限レベル及び空域レベルがアルファベットで表される場合、権限レベルのランクが表すアルファベットが、空域レベルのランクが表すアルファベットよりもアルファベット順が早ければ、判定部122は、当該空域において無人航空機300が飛行可能であると判定してもよい。具体的には、権限レベルがCランクである場合、判定部122は、Dランク及びEランクである空域において、無人航空機300が飛行可能であると判定してもよい。
For example, when the authority level and the airspace level are represented by alphabets, if the alphabet represented by the rank of the privilege level is in alphabetical order earlier than the alphabet represented by the rank of the airspace level, the
具体例として、飛行申請取得部116は、図6に示すような、出発位置Sから到着位置Gへ飛行する旨の飛行申請を取得した場合について説明する。また、当該飛行申請は、経路A又は経路Bを経由する旨の情報を含み、権限レベルは120であるとする。図6に示すマトリクス状に配置された各矩形は、空域を表している。また、各空域に示された数値は、当該空域の空域レベルである。この場合、判定部122は、権限レベルと、経路A及び経路Bに含まれる全ての空域の空域レベルと、を比較する。ここで、経路Aは、出発位置Sと到着位置Gを最短で結ぶ経路である。また、経路Bは、迂回路である。そして、判定部122は、図6に示すように、経路A及び経路Bと重複する空域において、空域レベルが50及び100である空域に対して無人航空機300が飛行可能であると判定し、空域レベルが200である空域に対して無人航空機300が飛行不可能であると判定する。なお、経路A及び経路Bは、飛行経路生成部126が生成してもよいし、飛行申請取得部116が取得する飛行申請に含まれてもよい。
As a specific example, a case where the flight
また、判定部122は、空域ごとに、権限レベルが空域レベルよりも所定の値以上大きい場合に、当該空域が飛行可能な空域と判定してもよい。具体的には、例えば、権限レベルが空域レベルよりも30以上大きい場合に、当該空域が飛行可能な空域であると判定してもよい。上記例では、判定部122は、空域レベルが50である空域に対して無人航空機300が飛行可能であると判定し、空域レベル100及び200である空域に対して無人航空機300が飛行不可能であると判定する。これにより、飛行経路生成部126は、後述のように、出発時刻に再判定を行う場合に、飛行申請が却下される可能性の小さい飛行経路を生成することができる。
Further, the
判定部122は、さらに、飛行申請に基づいて、出発時刻から到着時刻にかけて、出発位置Sと到着位置Gとを結ぶ飛行経路が生成できるか否か判定してもよい。具体的には、例えば、図7に示す飛行可能空域情報の一例を用いて説明する。図7は、所定の領域に含まれる各空域の空域レベルを表す図であって、対角上に出発位置Sと到着位置Gが含まれる空域が配置されている。
The
判定部122は、出発位置Sと到着位置Gを結ぶ経路に含まれる全ての空域の空域レベルが、権限レベルよりも低い値となるような経路が生成できるか否かを判定する。例えば、経路Aは、出発位置Sと到着位置Gを最短で結ぶ経路である。ここで、権限レベルが120である場合、経路Aは空域レベルが200である空域を経由しているため、無人航空機300が経路Aを飛行することは許されない。一方、迂回路である経路Bに含まれる全ての空域の空域レベルは全て権限レベルより低い50という値である。従って、無人航空機300は経路Bは飛行してよいため、判定部122は、飛行申請に基づいて、出発時刻から到着時刻にかけて、出発位置Sと到着位置Gとを結ぶ飛行経路が生成できると判定する。
The
また、判定部122は、飛行申請が取得された時刻が出発時刻より所定の時間以上早い場合に、飛行申請と出発時刻に更新された飛行可能空域情報とに基づいて、飛行経路が生成できるか否かを出発時刻に再度判定してもよい。具体的には、例えば、各空域における実際の人口密集度、混雑度及び天候は、時刻によって変化する。従って、飛行申請が取得された時刻が出発時刻より所定の時間以上早い場合には、飛行申請が取得された時刻における空域レベルと、出発時刻における空域レベルは異なっている場合がある。従って、この場合に、判定部122は、出発時刻に更新された飛行可能空域情報とに基づいて、飛行経路が生成できるか否かを出発時刻に再度判定してもよい。
Further, if the time when the flight application is acquired is earlier than the departure time by a predetermined time or more, the
飛行可能空域情報生成部124は、各無人航空機300が飛行可能な空域を表す飛行可能空域情報を生成する。具体的には、例えば、飛行可能空域情報生成部124は、図7に示すような、所定の領域に含まれる各空域の空域レベルを表す飛行可能空域情報を生成する。
The flightable airspace
飛行経路生成部126は、飛行経路が生成できる場合に、飛行申請に基づいて飛行経路を生成する。具体的には、例えば、飛行申請取得部116が、発着位置情報を含むものの、飛行経路に関する情報が含まれない飛行申請を取得したとする。この場合、飛行経路生成部126は、飛行申請に含まれる出発位置Sと到着位置Gとを結ぶ1または複数の飛行経路の候補を生成する。例えば、飛行経路生成部126は、最短経路である経路Aと迂回路である経路Bを生成する。さらに、上記のように判定部122が経路A及び経路Bについて無人航空機300が飛行可能であるか否かを判定し、経路Bが飛行可能であると判定した場合、飛行経路生成部126は、飛行可能な飛行経路として経路Bを生成する。
The flight
また、飛行経路生成部126は、飛行経路が出発時刻に生成できないと判定された場合に、飛行申請を取得した時に生成された飛行経路を削除し、該飛行経路と異なる代替飛行経路を生成してもよい。具体的には、例えば上記のように、飛行申請時に、飛行経路生成部126は、経路Bを生成したとする。ここで、出発時刻において、天候の変化により、経路Bに含まれる一部の空域の空域レベルが権限レベルを上回った場合、飛行経路生成部126は、経路Bを削除する。さらに、飛行経路生成部126は、他の経路の候補を生成し、判定部122は当該他の経路の候補に含まれる全ての空域が飛行可能か否か判定する。そして、飛行可能か経路が存在する場合、飛行経路生成部126は、当該経路を代替飛行経路として生成する。
Further, when it is determined that the flight route cannot be generated at the departure time, the flight
記憶部130は、主記憶部及び補助記憶部を含む。例えば、主記憶部はRAMなどの揮発性メモリであり、補助記憶部は、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。また、記憶部130は、上記権限レベルテーブル及び空域レベルテーブルを記憶する。
The
サーバ通信部140は、有線通信又は無線通信用の通信インタフェースを含む。サーバ通信部140は、所定の通信プロトコルのもとで通信を行う。サーバ通信部140は、支援装置通信部206と通信し、飛行経路や選択情報(後述)等を送受信する。また、サーバ通信部140は、無人航空機通信部302と通信し、飛行経路や位置情報を送受信する。
The
入力部202は、ユーザの入力を受け付けるユーザインタフェースである。具体的には、例えば、入力部202は、タッチパネル、キーボードまたはマウス等であって、ユーザの操作を受け付ける。ユーザは、入力部202を操作することによって、発着位置情報や、発着時刻情報や、所望の飛行経路を入力する。また、飛行経路生成部126が複数の飛行経路の候補を生成した場合には、入力部202は、ユーザの操作によって、候補のうちどの飛行経路を選択するかを表す選択情報を生成してもよい。
The
表示部204は、支援装置制御部208の制御によって画像を表示する。具体的には、例えば、表示部204は、液晶表示装置や有機EL表示装置等であって、支援装置制御部208の制御によって飛行申請を受け付ける画像等を表示する。
The
支援装置通信部206は、有線通信又は無線通信用の通信インタフェースを含む。具体的には、支援装置通信部206は、支援装置制御部208が生成した飛行申請や却下に関する情報をサーバ通信部140との間で送受信する。
The support
支援装置制御部208は、例えば、少なくとも1つのマイクロプロセッサを含む。支援装置制御部208は、支援装置200に含まれる記憶部(図示なし)に記憶されたプログラムやデータに従って処理を実行する。これにより、支援装置制御部208は、ユーザが入力部202へ入力することによって、飛行申請を生成する。
The assist
無人航空機通信部302は、サーバ通信部140と同様、有線通信又は無線通信用の通信インタフェースを含む。無人航空機通信部302は、サーバ通信部140と通信を行うことによって、飛行経路や位置情報等をサーバ通信部140との間で送受信する。
The unmanned aerial
センサ部304は、無人航空機300の現在位置を検出する。具体的には、例えば、センサ部304は、地球上における無人航空機300の現在位置を測定するGPS(Global Positioning System)センサである。
The
無人航空機制御部306は、例えば、少なくとも1つのマイクロプロセッサを含む。無人航空機制御部306は、飛行経路生成部126により生成された飛行経路に基づいて、無人航空機300の飛行を制御する。即ち、無人航空機制御部306は、無人航空機通信部302が受信した飛行経路に基づいて、出発時刻から到着時刻にかけて、出発位置Sから到着位置Gへの飛行を制御する。なお、当該無人航空機制御部306による飛行の制御は、サーバ制御部122が行ってもよい。
The unmanned aerial
続いて、空域管理システム10において実行される処理について説明する。図8は、支援装置200において実行される処理の一例を示すフロー図である。なお、下記の処理は、図2に示す機能ブロックにより実現される処理の一例である。
Subsequently, the processing executed in the
まず、図8に示すように、支援装置200は、飛行申請を取得し、サーバ100に送信する(S802)。具体的には、ユーザが入力部202を操作することによって、支援装置200は、権限レベルを算出する為に必要な情報及び飛行経路を生成するための情報を含む飛行申請を生成する。また、支援装置200は、生成した飛行申請をサーバ100に送信する。ここでは、飛行申請は、ユーザが所望の飛行経路に関する情報を含まないものとする。また、当該飛行申請が送信された時刻(申請時刻)は、飛行申請に含まれる出発時刻より3時間早い時刻であるとする。
First, as shown in FIG. 8, the
次に、支援装置200は待ち状態となるが、サーバ100が飛行経路を生成した場合には、飛行経路を取得する(S804)。具体的には、S802で生成された飛行申請に基づいて、生成できる飛行経路が存在する場合、支援装置200は当該飛行経路をサーバ100から取得する。一方、サーバ100が生成できる飛行経路が存在しない場合(S906参照)、表示部204に飛行申請が却下された旨を表示した上、処理を終了する。ここでは、例えば、支援装置200は、経路A及び経路Bを含む2個の飛行経路を取得する。
Next, the
S804において支援装置200が飛行経路を取得した場合、支援装置200は、選択情報を取得し、サーバ100に送信する(S806)。具体的には、例えば、S804で支援装置200が2個の飛行経路を取得しているため、ユーザは、入力部202を操作することによって、経路Bを選択する。これにより、支援装置200は、経路Bを選択する旨の選択情報を生成し、サーバ100に送信する。なお、支援装置200が取得した飛行経路が1個である場合であっても、ユーザは、当該飛行経路に承諾する旨を入力部202に入力する。そして、支援装置200は、当該経路が承諾された旨の情報を生成し、サーバ100に送信する。
When the
次に、支援装置200は、出発時刻まで待機する(S808)。そして、出発時刻にサーバ100が飛行申請を却下する場合(S926参照)には、支援装置200は、表示部204に飛行申請が却下された旨を表示した上、処理を終了する。一方、出発時刻にサーバ100が飛行申請を却下しない場合、S812へ進む(S810)。
Next, the
次に、S810において飛行申請が却下されない場合において、支援装置200は、サーバ100から代替飛行経路を取得したときはS814へ進み、取得しないときはS816へ進む(S812)。具体的には、S806で選択された経路Bに含まれる全ての空域において、権限レベルが空域レベルを上回る場合、支援装置200は代替飛行経路を取得せずS816へ進む。一方、S806で選択された経路Bに含まれる一部の空域において、権限レベルが空域レベルを下回る場合であって、サーバ100が代替飛行経路を生成した場合、サーバ100は、当該代替飛行経路を取得する。ここでは、例えば、支援装置200は、経路C及び経路Dを含む2個の代替飛行経路を取得する。
Next, when the flight application is not rejected in S810, the
支援装置200は、S812においてサーバ100から代替飛行経路を取得した場合、支援装置200は、選択情報を取得し、サーバ100に送信する(S814)。具体的には、例えば、S812で支援装置200が2個の飛行経路を取得しているため、ユーザは、入力部202を操作することによって、経路Dを選択する。これにより、支援装置200は、経路Dを選択する旨の選択情報を生成し、サーバ100に送信する。
When the
なお、S810乃至S816の各ステップは、出発時刻の直後に行われる。従って、当該ステップの後、無人航空機300は、S806またはS814において選択された飛行経路または代替飛行経路に従って、飛行を開始する。
Each step of S810 to S816 is performed immediately after the departure time. Therefore, after that step, the unmanned
次に、支援装置200は、無人航空機300が飛行を完了するまで、位置情報を取得する(S816及びS818)。具体的には、S812またはS814の後に無人航空機300は飛行を開始しているため、無人航空機300は時間の経過に応じて異なる位置に存在する。そのため、支援装置200は、サーバ100から一定時間間隔で無人航空機300の位置を表す位置情報を取得し、無人航空機300の位置を表示部204に表示する。これにより、ユーザは、無人航空機300の現在位置を把握できる。そして、無人航空機300の飛行が完了すると、支援装置200の処理は終了する。
Next, the
図9は、サーバ100において実行される処理の一例を示すフロー図である。また、図9に示す処理は、サーバ制御部120が記憶部130に記憶されたプログラムに従って動作することによって実行される。
FIG. 9 is a flow chart showing an example of processing executed on the
まず、サーバ100は、飛行申請を取得する(S902)。具体的には、サーバ100は、S802において支援装置200が生成した飛行申請を取得する。
First, the
次に、サーバ100は、飛行可能空域情報を生成する(S904)。具体的には、サーバ100は、S902に取得した飛行申請に含まれる発着位置情報に基づいて、出発位置S及び到着位置Gを含む所定の領域における飛行可能空域情報を生成する。また、当該飛行可能空域情報は、当該飛行申請に含まれる発着時刻情報に基づいて、飛行申請が取得された時刻から出発時刻にかけて、単位時間ごとの当該空域におけるスコアを積算または平均した値であることが望ましい。
Next, the
次に、S906において、サーバ100は、S902で取得した飛行申請及びS904で生成した飛行可能空域情報に基づいて、飛行経路が生成可能である場合は飛行経路を生成し、支援装置200に送信し(S908)、生成できない場合は飛行申請を却下する(S926)。具体的には、サーバ100は、S902で取得した飛行申請及びS904で生成した飛行可能空域情報に基づいて、可能な場合は、経路A及び経路Bを生成し、支援装置200に送信する。
Next, in S906, the
一方、飛行経路を生成できない場合には、サーバ100は、飛行申請を却下する旨を支援装置200に送信する。却下する旨を送信した場合、サーバ100は処理を終了する。なお、この場合は、S804において支援装置200が飛行経路を取得しない場合に対応する。
On the other hand, if the flight path cannot be generated, the
次に、サーバ100は、選択情報を取得し、飛行申請を承認する旨を支援装置200に送信する(S910)。具体的には、例えば、サーバ100は、S806で支援装置200から送信された経路Bを選択する旨の選択情報を取得し、経路Bについて無人航空機300の飛行を承認する旨の情報を支援装置200に送信する。また、サーバ100は、無人航空機300に対して、当該経路Bを飛行する旨のプログラムを送信する。
Next, the
次に、サーバ100は、出発時刻まで待機する(S912)。そして、サーバ100は、S902で取得した飛行申請と出発時刻に更新された飛行可能空域情報とに基づいて、飛行経路が生成できるか否かを出発時刻に再度判定する(S914)。同一の飛行経路が生成できる場合はS922に進み、生成できない場合はS916へ進む。具体的には、S904の時点からS912の時点にかけて時間が経過することにより、経路Bに含まれる空域の空域レベルは変化している場合がある。そこで、サーバ100は、S904で生成された飛行可能空域情報と同じ領域において、出発時刻に再度、飛行可能空域情報を生成する。そして、サーバ100は、経路Bが生成可能な飛行経路であるか判定する。
Next, the
S914において生成できないと判定された場合、サーバ100は、飛行申請を取得した時に生成された飛行経路を削除し、該飛行経路と異なる代替飛行経路を生成できるか否か判定する(S916)。そして、生成できる場合には、サーバ100は、代替飛行経路を生成し、支援装置200に送信する(S918)。具体的には、サーバ100は、S916の時点において、経路Bが生成できない場合には、一度生成された経路Bを削除する。そして、サーバ100は、経路Bと異なる経路C及び経路Dが生成できる場合には、当該経路C及び経路Dを生成し、支援装置200に送信する。一方、生成できない場合には、S926へ進み、サーバ100は飛行申請を却下する。すなわち、S910で行った承認を取り消す旨を支援装置200に送信する。
If it is determined in S914 that the flight path cannot be generated, the
次に、サーバ100は、選択情報を取得し、飛行申請を承認する旨を支援装置200に送信する(S920)。具体的には、例えば、サーバ100は、S814で支援装置200から送信された経路Dを選択する旨の選択情報を取得し、経路Dについて無人航空機300の飛行を承認する旨の情報を支援装置200に送信する。また、サーバ100は、無人航空機300に対して、当該経路Dを飛行する旨のプログラムを送信する。
Next, the
なお、S914乃至S920の各ステップは、出発時刻の直後に行われる。従って、当該ステップの後、無人航空機300は、S910またはS920において承認された飛行経路または代替飛行経路に従って、飛行を開始する。ここでは、無人航空機300は、経路Bまたは経路Dを、自律飛行する。
Each step of S914 to S920 is performed immediately after the departure time. Therefore, after that step, the unmanned
次に、支援装置200は、無人航空機300が飛行を完了するまで、無人航空機300を監視する(S922及びS924)。具体的には、S914またはS920の後に無人航空機300は飛行を開始しているため、無人航空機300は時間の経過に応じて異なる位置に存在する。そのため、支援装置200は、無人航空機300から一定時間間隔で無人航空機300の位置を表す位置情報を取得し、支援装置200に送信する。これにより、ユーザは、無人航空機300の現在位置を把握できる。そして、無人航空機300の飛行が完了すると、サーバ100の処理は終了する。
Next, the
以上のように、上記実施形態によれば、公平性や適切性という定性的な事象が定量的に取り扱われる。すなわち、まず、飛行する無人航空機300の障害物回避機能などの性能や、飛行目的の緊急性や、飛行目的の社会的重要性等は、一定の基準に基づいて定量化される。次に、天候、人口密集度、混雑度などの要因により決定される当該空域における飛行の適正度は、一定の基準に基づいて定量化される。定量化は、例えば、数値化やランク付けによって行われる。そして、定量化された2個の数値またはランクを比較し、所定の関係性を満たす場合にのみ飛行を許可する形で運航管理が行われる。
As described above, according to the above embodiment, qualitative events such as fairness and appropriateness are dealt with quantitatively. That is, first, the performance of the flying unmanned
以上の3つの手順を経ることによって、従来の運行管理技術では考慮されなかった無人航空機300の機体性能や操縦者の経験といった情報が考慮される。例えば、無人航空機300の機体性能が低い場合や操縦者の経験が乏しい場合であっても、当該機体性能や経験に応じて、隣接する区画を飛行する他の無人航空機300と飛行経路が重複しないように適切な飛行経路が設定される。また、無人航空機300の機体性能が高い場合や操縦者の経験が豊富な場合には、混雑した空域であっても適切に飛行経路が設定され、各無人航空機300に対してより効率的に空域が割り当てるられる。さらに、趣味を目的とした飛行する無人航空機300の飛行計画が既に存在する場合であっても、災害対応や公共サービス等、社会的な価値の高い目的で飛行する無人航空機300を優先的に飛行させることができる。
By going through the above three steps, information such as the airframe performance of the unmanned
従って、個々の無人航空機300の各空域における飛行の適正を確保しつつ、社会全体としての大局的な公平性を実現できる。すなわち、複数のユーザが多種多様な飛行申請を行った場合に、各ユーザが納得し得る公平な空域の割り当てが実現できる。
Therefore, it is possible to realize the global fairness of the society as a whole while ensuring the appropriateness of flight of each unmanned
なお、本発明は、以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above. It can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
例えば、空域レベルは3次元の情報であって、地上からの高さ方向に依存してもよい。具体的には、例えば、図7に示す飛行可能空域情報は2次元であるが、飛行可能空域情報は高さ方向の成分を有する3次元の情報であってもよい。この場合、判定部122は、高さ方向の情報を有する飛行経路に含まれる空域において、当該空域の空域レベルと権限レベルの大きさを比較し、権限レベルの方が大きい場合に当該空域が飛行可能であると判定してもよい。
For example, the airspace level is three-dimensional information and may depend on the height direction from the ground. Specifically, for example, the flightable airspace information shown in FIG. 7 is two-dimensional, but the flightable airspace information may be three-dimensional information having a component in the height direction. In this case, the
また、上記において、無人航空機300が無人航空機制御部306の制御によって自律飛行する場合について説明したが、サーバ100が無人航空機300の飛行を制御してもよい。具体的には、サーバ100は、無人航空機300に対して、承認された飛行経路を飛行する旨のプログラムを送信しなくてもよい。そして、サーバ100は、S922において無人航空機300の位置を取得しつつ、無人航空機300が承認された飛行経路を飛行するように、ネットワークを介して随時指示を行ってもよい。
Further, although the case where the unmanned
また、支援装置200が生成する飛行申請は、飛行経路の幅に関する情報が含まれてもよい。具体的には、入力部202がユーザに操作されることによって、支援装置200は、発着時刻情報や発着位置情報に加えて、25mや50m等の飛行経路の幅に関する情報を取得してもよい。そして、サーバ100は、飛行経路の幅に関する情報を含む飛行申請を取得した場合、当該情報を考慮して飛行経路の生成を行ってもよい。
In addition, the flight application generated by the
すなわち、判定部122は、図6に示すような幅を有しない飛行経路と重複する空域だけでなく、当該飛行申請に含まれる幅を有する飛行経路と重複する全ての空域において、無人航空機300が飛行可能か判定してもよい。
That is, the
また、飛行経路の幅は、権限レベル及び空域レベルに基づいて、設定されてもよい。具体的には、飛行経路生成部126は、権限レベル及び空域レベルに基づいて、無人航空機300に許容される飛行経路の幅を設定してもよい。
Also, the width of the flight path may be set based on the authority level and the airspace level. Specifically, the
例えば、飛行経路の幅は、権限レベルから空域レベルを差し引いた差分が所定の値以上大きい場合、そうでない場合よりも小さくなるように設定されてもよい。具体的には、権限レベルから空域レベルを差し引いた差分が100である場合、飛行経路生成部126は、当該飛行経路の幅を25mと設定してもよい。また、権限レベルから空域レベルを差し引いた差分が50である場合、飛行経路生成部126は、当該飛行経路の幅を50mと設定してもよい。
For example, the width of the flight path may be set so that when the difference obtained by subtracting the airspace level from the authority level is larger than a predetermined value, it is smaller than when it is not. Specifically, when the difference obtained by subtracting the airspace level from the authority level is 100, the flight
また、飛行経路の幅は、権限レベルと空域レベルとの差が大きい程、小さくなるように設定されてもよい。具体的には、飛行経路生成部126は、所定の値(例えば100m)から、権限レベルと空域レベルとの差分を差し引いた値を飛行経路の幅として設定してもよい。
Further, the width of the flight path may be set to be smaller as the difference between the authority level and the airspace level is larger. Specifically, the flight
上記の場合、混雑度は、上記幅を有する飛行経路との重複する数に応じて設定される。すなわち、飛行申請が複数である場合、飛行申請毎に飛行経路が設定され、飛行経路毎に幅が設定される。この場合、空域ごとに、当該空域と重複する飛行経路の数は異なる。そのため、混雑度は、当該重複する飛行経路の数が多いほど大きくなるように設定される。 In the above case, the degree of congestion is set according to the number of overlaps with the flight path having the above width. That is, when there are a plurality of flight applications, a flight path is set for each flight application, and a width is set for each flight path. In this case, the number of flight paths overlapping the airspace differs from airspace to airspace. Therefore, the degree of congestion is set so as to increase as the number of overlapping flight paths increases.
これにより、飛行経路の幅が小さい程、多くの無人航空機300が飛行可能であると判定されやすくなる。従って、空域を効率的に活用できる。
As a result, the smaller the width of the flight path, the easier it is to determine that many unmanned
また、例えば、サーバ100と支援装置200は、分離された装置である場合について説明したが、サーバ100と支援装置200は、一体の装置であってもよい。
Further, for example, the case where the
Claims (12)
一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得手段と、
前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定手段と、
を有することを特徴とする空域管理システム。For each unmanned aerial vehicle, the authority level acquisition means for acquiring the authority level for the operation of the unmanned aerial vehicle, and
For each airspace that occupies a certain range, an airspace level acquisition means for acquiring an airspace level indicating an allowable range of the authority level in the airspace, and an airspace level acquisition means.
A determination means for determining whether the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level.
An air traffic control system characterized by having.
前記飛行申請に基づいて飛行経路を生成する飛行経路生成手段と、
を有し、
前記判定手段は、さらに、前記飛行申請に基づいて、前記出発時刻から前記到着時刻にかけて、前記出発位置と前記到着位置とを結ぶ前記飛行経路が生成できるか否か判定し、
前記飛行経路生成手段は、前記飛行経路が生成できる場合に前記飛行経路を生成する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の空域管理システム。Further, departure / arrival position information indicating a departure position which is a position where the unmanned aerial vehicle starts flying and an arrival position which is a position where the unmanned aerial vehicle ends, and arrival time which is a departure time and an end time when the unmanned aerial vehicle starts flying. Departure / arrival time information indicating the time, application acquisition means for acquiring a flight application including, and
A flight path generating means for generating a flight path based on the flight application, and a flight path generating means.
Have,
Based on the flight application, the determination means further determines whether or not the flight path connecting the departure position and the arrival position can be generated from the departure time to the arrival time.
The flight path generating means generates the flight path when the flight path can be generated.
The airspace management system according to any one of claims 1 to 4.
前記飛行経路生成手段は、前記飛行経路が前記出発時刻に生成できないと判定された場合に、前記飛行申請を取得した時に生成された前記飛行経路を削除し、該飛行経路と異なる代替飛行経路を生成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の空域管理システム。When the time when the flight application is acquired is earlier than the departure time by a predetermined time or more, the determination means determines the flight path based on the flight application and the flightable airspace information updated at the departure time. Is determined again at the departure time, and whether or not can be generated is determined again.
When it is determined that the flight path cannot be generated at the departure time, the flight path generating means deletes the flight path generated when the flight application is obtained, and creates an alternative flight path different from the flight path. Generate,
The airspace management system according to claim 5.
前記飛行申請に基づいて飛行経路を生成するとともに、前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、前記無人航空機に許容される前記飛行経路の幅を設定する飛行経路生成手段と、を有し、
前記混雑度は、前記空域ごとに、前記幅を有する前記飛行経路と重複する数に応じて設定される、
ことを特徴とする請求項3に記載の空域管理システム。Further, departure / arrival position information indicating a departure position which is a position where the unmanned aerial vehicle starts flying and an arrival position which is a position where the unmanned aerial vehicle ends, and arrival time which is a departure time and an end time when the unmanned aerial vehicle starts flying. Departure / arrival time information indicating the time, application acquisition means for acquiring a flight application including, and
It has a flight path generating means that generates a flight path based on the flight application and sets the width of the flight path allowed for the unmanned aerial vehicle based on the authority level and the airspace level.
The degree of congestion is set for each airspace according to the number of overlaps with the flight path having the width.
The airspace management system according to claim 3, wherein the airspace management system is characterized by the above.
一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得ステップと、
前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする空域管理方法。For each unmanned aerial vehicle, the authority level acquisition step to acquire the authority level for the operation of the unmanned aerial vehicle, and
For each airspace that occupies a certain range, an airspace level acquisition step for acquiring an airspace level indicating an allowable range of the authority level in the airspace, and an airspace level acquisition step.
A determination step for determining whether the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level.
An airspace management method characterized by including.
一定の範囲を占める空域ごとに、該空域における前記権限レベルの許容される範囲を示す空域レベルを取得する空域レベル取得手段、及び、
前記権限レベル及び前記空域レベルに基づいて、所与の空域において前記無人航空機が飛行可能か判定する判定手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。For each unmanned aerial vehicle, the authority level acquisition means for acquiring the authority level for the operation of the unmanned aerial vehicle,
An airspace level acquisition means for acquiring an airspace level indicating an allowable range of the authority level in the airspace for each airspace that occupies a certain range, and an airspace level acquisition means.
A means for determining whether the unmanned aerial vehicle can fly in a given airspace based on the authority level and the airspace level.
A program characterized by making a computer function as a computer.
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